Gråstrupedykker er en nokså sky fugleart i dykkerfamilien med en lengde på 40-46 cm, et vingespenn på omtrent 88 cm og en vekt på 500-900 gram. Den har kastanjebrun hals, svart kalott og nakke, og karakteristiske grå kinn og strupe, derav dens norske navn.
Oversiden er brunsvart og undersiden av hvit. Den rødbrune halsfargen forsvinner om vinteren. Nebbet er mørkt med gul basis og kileformet.
Føden består av småfisk, vanndyr og planter.
Fuglen hekker i dype, næringsrike mindre sjøer eller dammer, men også i havbukter med rik vannvegetasjon. Reiret er flytende og laget av plantedeler. Hunnen legger mellom 4-5 hvite eller blåaktige egg som inkuberes av begge foreldrene i 21-33 dager. Ungene klatrer umiddelbart etter klekking opp på en av foreldrenes rygg, hvor de tilbringer mesteparten av tiden til de er mellom 10-15 dager gamle. Ungene blir matet av foreldrene så lenge som opptil 54 dager etter at det har forlatt reiret, og er flygedyktige etter 50-70 dager. Et kull deles ofte mellom begge foreldrene, slik at hver forelder kun har ansvar for noen av ungene, noe som fordeler byrden dem i mellom.
Gråstrupedykker er blant de mest vokale av dykkerne, og har høylytte spillyder i hekketiden som bl.a. består av velklingende, grove "gahrk, gahrk, gahrk" samt lange og noe jamrende "aaoouuh" som iblant går over i griseliknende skrik.
Fuglen finnes i Europa og Asia (subsp. grisegena) samt i Nord-Amerika og østre Sibir (subsp. holboelli). I Norge er den kun påvist hekkende i Troms, men ses hyppig langs hele kysten utenom hekketiden, spesielt i Sør-Norge, hvor den overvintrer.